Des centrales nucléaires d'un type nouveau pour le monde d'après-demain

L’utilisation de l’énergie nucléaire pour produire du courant est une technologie encore relativement jeune. Les premières centrales nucléaires ont été raccordées au réseau il y a une bonne cinquantaine d’années. Or, depuis, cette technologie a fait des progrès considérables. Les spécialistes parlent aujourd’hui de plusieurs générations de centrales nucléaires.

La plupart de celles que l’on construit à l'heure actuelle appartiennent à la troisième génération. Ces types de réacteurs avancés sont désormais prêts à remplacer, dans les années à venir, l’actuel parc de centrales nucléaires.

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Mais, dès aujourd’hui, les scientifiques travaillent sur les centrales nucléaires de quatrième génération qui alimenteront le monde d’après-demain. Avec les énergies renouvelables, ces centrales nucléaires d’un type totalement nouveau constituent la clé de la garantie des moyens de subsistance pour la race humaine au cours de la deuxième moitié de notre siècle.

Si l’on considère toutes les sources d’énergie actuellement disponibles, il apparaît que l’approvisionnement en électricité le plus respectueux de l’environnement et du climat recourt à l'énergie nucléaire; c’est vrai aujourd’hui et ça le sera encore demain. Et c’est attesté par les bilans écologiques réalisés par des scientifiques.

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À l’initiative des États-Unis, un grand nombre de pays industrialisés, parmi lesquels la Suisse, se sont regroupés au sein du Forum International Génération IV (GIF) (cf. colonne de droite), dont l’objectif est de mettre au point, d’ici 2030/40, une toute nouvelle génération de réacteurs et de combustibles nucléaires

• présentant des garanties de sécurité et de rentabilité maximales
• permettant une nette diminution de la consommation d'uranium
• réduisant considérablement le volume et la durée de vie des déchets radioactifs
• compliquant encore le détournement d’une technologie nucléaire pacifique au profit de la fabrication d'armes nucléaires.
• Sur 130 propositions reçues du monde entier, les experts du GIF ont sélectionné six systèmes de réacteur innovants dotés du potentiel nécessaire à la réalisation de ces objectifs.

Treize pays participent actuellement au GIF: l’Afrique du sud, l’Argentine, le Brésil, le Canada, la Chine, la Corée du sud, les États-Unis, la France, la Grande-Bretagne, le Japon, la Russie, la Suisse, ainsi que la Communauté européenne de l’énergie atomique (Euratom).

Cinq des six systèmes de réacteurs sélectionnés par le GIF sont en mesure de transformer l'uranium 238 difficilement fissible en plutonium facilement fissible. Les spécialistes appellent cela la «surgénération». Ces réacteurs à neutrons rapides, également appelés «surgénérateurs», présentent l'avantage incontestable de générer, lors de la production d’énergie, davantage de combustible nucléaire utilisable qu’ils n'en consomment eux-mêmes. Ainsi, le plutonium excédentaire, «généré» lors du fonctionnement du réacteur, peut ensuite être utilisé comme combustible dans les centrales nucléaires classiques, afin de produire du courant. Ce qui permettra une exploitation de la teneur énergétique de l’uranium naturel, composé à 99 % d'uranium 238, nettement supérieure à ce qu’elle est aujourd’hui.

Ainsi, au rythme de consommation actuel, les réserves en uranium de la Terre pourraient durer des dizaines de milliers d’années. Par ailleurs, comparativement aux centrales nucléaires classiques, les surgénérateurs génèrent moins de déchets radioactifs et ceux-ci présentent en outre l’avantage que leur radioactivité diminue plus rapidement.

Ces surgénérateurs existent depuis des décennies. Ils ont apporté la preuve de leur faisabilité industrielle mais ils ne sont pas encore prêts pour une utilisation commerciale.

On trouve parmi les systèmes de réacteur soutenus par le GIF le réacteur à très haute température qui, parallèlement à la production électrique, s’avère efficace pour la production d’hydrogène.

Or, l’hydrogène recèle un potentiel considérable pour l’avenir du secteur énergétique dans la mesure où, contrairement au courant, il peut être stocké. Cependant, l’hydrogène n’est pas une source d’énergie: en recourant à des intrants énergétiques, il peut être produit à partir d'eau ou de gaz naturel. Son avantage: la combustion d’hydrogène – par exemple pour actionner des moteurs de voitures ou dans le cadre d'un chauffage domestique – n’émet pas de CO₂, uniquement de l’eau.

Un réacteur à très haute température de quatrième génération de la taille de la centrale nucléaire de Leibstadt pourrait, en plus de l’électricité, produire en un an la quantité d’hydrogène nécessaire pour permettre à million de véhicules à pile à combustible de parcourir environ 15 000 kilomètres chacune.

Reste maintenant à savoir quel système parviendra à s’imposer: les systèmes à hydrogène de ce type ou bien des voitures dotées de batteries directement alimentées en courant électrique.

C’est dans ce contexte que, le 21 septembre 2007, l’UE a lancé la «Plateforme technologique pour l’énergie nucléaire durable» (cf. colonne de droite). Entre autres thèmes de recherche proposés:

• la poursuite de l’optimisation des centrales nucléaires actuelles

• le développement de technologies de recyclage avancées afin de réduire les déchets radioactifs

• la mise en service de deux surgénérateurs de types différents d’ici à 2020, ainsi que d’un réacteur à très haute température qui permettra de produire des carburants alternatifs en plus de l’électricité.